1.本公开涉及用于控制包括电动马达和牵引电池的机动车辆动力传动系统的策略。


背景技术：

2.某些车辆可以包括牵引电池和用于推进的一个或多个电动马达。牵引电池是用于一个或多个电动马达的电源。牵引电池的操作可能生成热量。温度控制系统可以被布置成根据需要冷却(或加热)牵引电池。


技术实现要素：

3.一种车辆包括发动机、牵引电池、电动马达、电动冷却系统和控制器。所述电动马达选择性地将来自所述发动机的扭矩转换成电力并且将来自所述牵引电池的电力转换成用于所述车辆的驱动扭矩。响应于所述牵引电池的温度超过第一阈值，所述电动冷却系统使用所述电力冷却所述牵引电池。响应于所述温度超过小于所述第一阈值的第二阈值以及附件负载超过第三阈值，所述控制器操作所述发动机和牵引电池中的一者或两者，以将所述温度维持在所述第一阈值以下。所述第二阈值取决于所述附件负载，使得随着所述附件负载增加，所述第二阈值减小。
4.一种用于控制车辆的方法包括选择性地将来自发动机的扭矩转换成电力并且将来自牵引电池的电力转换成用于所述车辆的驱动扭矩。所述方法还包括响应于所述牵引电池的温度超过第一阈值，使用所述电力冷却所述牵引电池。所述方法还包括响应于所述温度超过小于所述第一阈值的第二阈值以及附件负载超过第三阈值，操作所述发动机和牵引电池中的一者或两者，以将所述温度维持在所述第一阈值以下。所述第三阈值取决于所述温度，使得随着所述温度增加，所述第三阈值减小。
5.一种车辆包括发动机、牵引电池、电动冷却系统和控制器。响应于所述牵引电池的温度超过第一阈值，所述电动冷却系统使用电力冷却所述牵引电池。响应于所述温度超过小于所述第一阈值的第二阈值以及附件负载超过第三阈值，所述控制器增加所述牵引电池的最小荷电状态阈值。所述第二阈值取决于所述附件负载，使得随着所述附件负载增加，所述第二阈值减小。
附图说明
6.图1是车辆的示意图。
7.图2是用于控制车辆冷却系统的操作的算法的流程图。
8.图3是用于控制发动机和牵引电池的操作的算法的流程图。
具体实施方式
9.本文中描述了本公开的各个实施例。然而，所公开的实施例仅仅是示例性的，并且其他实施例可以采用未明确示出或描述的各种形式和替代形式。附图不一定按比例绘制；
一些特征可能会放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文所公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为限制性的，而是仅仅解释为教导本领域普通技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解，参考附图中的任何一个示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征进行组合，以产生未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改可以是特定应用或实现方式所期望的。
10.在某些类型的车辆(例如，混合动力电动车辆等)上，用于附件负载的能量由高压电气总线提供。这种能量的消耗者尤其可以包括dc-ac逆变器、dc-dc逆变器和电动空气压缩机，其被布置为在车舱冷却和牵引电池冷却期间操作。
11.可以经由发动机和电动马达向高压电气总线供应能量，发动机和电动马达两者可能都经历了升高的温度，这可能影响子系统性能并且导致与供应到高压电气总线的电力相比，需要来自高压电气总线的更多电力的状况。该能量不足可以在短期的基础上由牵引电池供应。最终，可以去除某些负载以减少需求并且避免牵引电池温度的潜在增加。
12.因此，对于一些车辆而言，在低车速下运行高附件负载可能导致减载或其他方式的降低的系统性能，特别是在马达硬件上的冷却剂流量较低的情况下。炎热的周围环境中的走走停停的城市交通是可能导致上述的减载或其他方式的降低的系统性能的状况的一个示例。
13.在热降额操作期间重复使用牵引电池来支持由于缺乏足够的马达扭矩而导致的电力不足可能会增加通过牵引电池的电流并且导致来自牵引电池的高排热。(电动马达将扭矩转换为电力的能力可能会随着电动马达的温度升高而降低。)高牵引电池排热可能会增加对被布置为冷却牵引电池的任何电池冷却器的使用，这可能增加电动马达上的扭矩负载，这会使情况恶化。
14.这里，描述了用于防止减载或其他方式的降低的系统性能的控制策略。所提出的控制策略可以例如基于参数(诸如电池温度和系统上的瞬时附件负载)来修改发动机的上拉阈值(起动发动机时的需求阈值)、能量管理和/或动力传动系统的马达增压策略。
15.随着电池温度升高，发动机上拉阈值和从牵引电池请求的能量可以作为总附件负载的函数而减小。还可以激活修改后的马达增压校准以防止牵引电池的耗尽并且维持牵引电池的较高的最小荷电状态以在碰巧发生热降额状况的情况下充当缓冲器。
16.修改后的发动机上拉策略：当状况不太有利时，起动发动机并且保持其开启可以为减轻电动马达上的热应力提供多个益处。使发动机开启以支持驾驶员所需的车轮扭矩可以减少在低速下从牵引电池所需的用于推进扭矩的电力量。电力需求的这种减小可以减少从牵引电池排出的热量并且延迟电池冷却器操作的开始。
17.修改后的能量管理策略：当系统在其热容量极限下操作时，利用修改后的能量管理策略可以允许不从牵引电池进行充电的灵活性。最小化电流吞吐量可能会折衷任何混合动力操作和燃料经济性，以用于支持高压电气总线上的所有高压负载(包括像气候控制等特征)的能力。
18.修改后的马达增压策略：马达增压策略通常可以利用牵引电池组来支持来自驾驶员的瞬时大加速度请求，以输送峰值动力传动系统性能。在不太有利的热状况下，禁止来自电动马达的输出，从而折衷该性能以用于维持高压电气总线上的所有高压负载以及上述特
征的能力。
19.参考图1，机动车辆10包括发动机12、分离离合器14、电机16、变速器18和车轮20。分离离合器14与发动机12和电机16机械地联接。变速器18与电机16和车轮20机械地联接。因此，发动机12和电机16串联布置，并且可以单独地或协力地使用以经由变速器18驱动车轮20。在分离离合器14断开的情况下，电机16可以生成扭矩以驱动车轮20。在分离离合器14闭合的情况下，发动机12和电机16可以生成扭矩以驱动车轮20，或者如果电机16处于被动状态中，则发动机12可以单独生成扭矩以驱动车轮20。
20.机动车辆10还包括牵引电池22、空气压缩机24、dc-dc逆变器26、dc-ac逆变器28和高压总线30。高压总线30与电机16、牵引电池22、空气压缩机24、dc-dc逆变器26和dc-ac逆变器电连接，使得可以在其之间交换高压电力。电机16在再生制动期间可以生成可以存储在牵引电池22中的电。发动机12还可以驱动电机16以生成可以存储在牵引电池22中或由空气压缩机24、dc-dc逆变器26、dc-ac逆变器28等(附件负载)使用的电。
21.机动车辆10还包括12v附件负载32、插座插头34、冷却器36以及一个或多个控制器38。12v附件负载32与dc-dc逆变器26电连接。插座插头34与dc-ac逆变器28电连接。
22.冷却器36与牵引电池22和空气压缩机24热连通，使得空气压缩机24对高压电力的消耗可以导致经由冷却器36的操作来冷却牵引电池22。
23.控制器38(例如，动力传动系统控制器、车身控制器等)与图1中所示的各种元件通信并且控制所述元件。标准有线或无线联网技术促进了通信和控制。本文描述的各种操作可以由控制器38所发出的命令产生。另外地，下面描述的算法可以由控制器38实现。
24.参考图2，可以在操作40处检测牵引电池的温度。例如，标准传感器可以与牵引电池一起可操作地布置以感测温度。然后，此类数据可以经由通信网络(例如，车域网、以太网等)传送到控制器38。在判定框42处，确定温度是否超过冷却系统阈值(例如，40℃)。如果否，算法则返回到操作40。如果是，则操作冷却系统(例如，空气压缩机和冷却器)以冷却牵引电池。
25.参考图3，可以在操作46处检测牵引电池的温度和在高压总线上的附件负载。电流和/或电压传感器可以与高压总线可操作地布置以感测其上的电气负载。然后可以经由通信网络将此类数据传送到控制器38。在操作48处，确定高压负载是否超过负载阈值(例如，200v)。如果否，则算法返回到操作46。如果是，则在操作50处确定牵引电池的温度是否超过缓解温度阈值(例如，低于冷却系统阈值的某个阈值)。如果否，则算法返回到操作46。如果是，则在操作52处操作发动机或电机以防止牵引电池的温度达到冷却系统阈值。在这种情况下，可能会阻止电动马达满足驾驶员对增压功率的请求。
26.如上所述的对发动机或电机的操作可以包括减小发动机的上拉阈值，减少来自牵引电池的电流消耗，增加牵引电池的最小荷电状态阈值和/或减小牵引电池的最大荷电状态阈值。
27.这里，负载阈值和缓解温度阈值可以是其他参数的函数。也就是说，缓解温度阈值可以随着高压总线上的附件负载的增加而减小，并且反之亦然。同样地，负载阈值可以随着牵引电池温度的增加而减小，并且反之亦然。可以使用查找表或其他合适的技术来选择作为所提及的参数的函数的阈值。
28.所公开的过程、方法、逻辑或策略可以输送到处理装置、控制器或计算机和/或由
它们实现，所述处理装置、控制器或计算机可以包括任何现有的可编程电子控制单元或专用电子控制单元。类似地，过程、方法、逻辑或策略可以存储为可由控制器或计算机以许多形式执行的数据和指令，包括但不限于：永久地存储在各种类型的制品上的信息，所述各种类型的制品可以包括持久不可写存储介质，诸如rom装置等；以及可变地存储在可写入存储介质上的信息，所述可写入存储介质诸如软盘、磁带、cd、ram装置以及其它磁性和光学介质。过程、方法、逻辑或策略也可以软件可执行对象实现。替代地，它们可以全部地或部分地使用合适的硬件部件来体现，所述合适的硬件部件诸如专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、状态机、控制器或其他硬件部件或装置，或硬件、软件和固件部件的组合。
29.在说明书中所使用的用词是描述性用词而非限制性用词，并且应理解，可以在不脱离本公开和权利要求的精神和范围的情况下做出各种改变。例如，术语“控制器”和“多个控制器”可以互换使用。
30.如前所述，各个实施例的特征可以被组合以形成可能未明确描述或示出的另外的实施例。尽管各个实施例可能已被描述为在一个或多个期望的特性方面提供优于其他实施例或现有技术实现方式的优点或相比其他实施例或现有技术实现方式是优选的，但是本领域的普通技术人员认识到，一个或多个特征或特性可以被折衷以实现期望的整体系统属性，所述期望的整体系统属性取决于具体的应用和实现方式。这些属性包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、大小、可维修性、重量、可制造性、易于组装等。因此，被描述为关于一个或多个特性不如其他实施例或现有技术实现方式所期望的实施例不在本公开的范围之外，并且对于特定应用可能是期望的。
31.根据本发明，提供了一种车辆，其具有：发动机；牵引电池；电动马达，所述电动马达被配置为选择性地将来自所述发动机的扭矩转换成电力并且将来自所述牵引电池的电力转换成用于所述车辆的驱动扭矩；电动冷却系统，所述电动冷却系统被配置为响应于所述牵引电池的温度超过第一阈值，使用所述电力冷却所述牵引电池；以及控制器，所述控制器被配置为响应于所述温度超过小于所述第一阈值的第二阈值以及附件负载超过第三阈值，操作所述发动机和牵引电池中的一者或两者，以将所述温度维持在所述第一阈值以下，其中所述第二阈值取决于所述附件负载，使得随着所述附件负载增加，所述第二阈值减小。
32.根据一个实施例，所述第三阈值取决于所述温度，使得随着所述温度增加，所述第三阈值减小。
33.根据一个实施例，操作所述发动机和牵引电池中的一者或两者以将所述温度维持在所述第一阈值以下包括减小所述发动机的上拉阈值。
34.根据一个实施例，操作所述发动机和牵引电池中的一者或两者以将所述温度维持在所述第一阈值以下包括减少来自所述牵引电池的电流消耗。
35.根据一个实施例，操作所述发动机和牵引电池中的一者或两者以将所述温度维持在所述第一阈值以下包括增加所述牵引电池的最小荷电状态阈值。
36.根据一个实施例，操作所述发动机和牵引电池中的一者或两者以维持所述温度包括减小所述牵引电池的最大荷电状态阈值。
37.根据一个实施例，所述控制器还被配置为响应于所述温度超过所述第二阈值并且所述附件负载超过所述第三阈值，禁止所述电动马达满足驾驶员对增压功率的请求。
38.根据本发明，一种用于控制车辆的方法包括：由电动马达选择性地将来自发动机
的扭矩转换成电力并且将来自牵引电池的电力转换成用于所述车辆的驱动扭矩；响应于所述牵引电池的温度超过第一阈值，由电动冷却系统使用所述电力冷却所述牵引电池；以及响应于所述温度超过小于所述第一阈值的第二阈值以及附件负载超过第三阈值，由控制器操作所述发动机和牵引电池中的一者或两者，以将所述温度维持在所述第一阈值以下，其中所述第三阈值取决于所述温度，使得随着所述温度增加，所述第三阈值减小。
39.根据一个实施例，所述第二阈值取决于所述附件负载，使得随着所述附件负载增加，所述第二阈值减小。
40.根据一个实施例，操作所述发动机和牵引电池中的一者或两者以将所述温度维持在所述第一阈值以下包括减小所述发动机的上拉阈值。
41.根据一个实施例，操作所述发动机和牵引电池中的一者或两者以将所述温度维持在所述第一阈值以下包括减少来自所述牵引电池的电流消耗。
42.根据一个实施例，操作所述发动机和牵引电池中的一者或两者以将所述温度维持在所述第一阈值以下包括增加所述牵引电池的最小荷电状态阈值。
43.根据一个实施例，操作所述发动机和牵引电池中的一者或两者以将所述温度维持在所述第一阈值以下包括减小所述牵引电池的最大荷电状态阈值。
44.根据一个实施例，上述发明的特征还在于响应于所述温度超过所述第二阈值并且所述附件负载超过所述第三阈值，禁止所述电动马达满足驾驶员对增压功率的请求。
45.根据本发明，提供了一种车辆，其具有：发动机；牵引电池；电动冷却系统，所述电动冷却系统被配置为响应于所述牵引电池的温度超过第一阈值，使用电力冷却所述牵引电池；以及控制器，所述控制器被配置为响应于所述温度超过小于所述第一阈值的第二阈值以及附件负载超过第三阈值，增加所述牵引电池的最小荷电状态阈值，其中所述第二阈值取决于所述附件负载，使得随着所述附件负载增加，所述第二阈值减小。
46.根据一个实施例，所述第三阈值取决于所述温度，使得随着所述温度增加，所述第三阈值减小。
47.根据一个实施例，所述控制器还被配置为响应于所述温度超过所述第二阈值并且所述附件负载超过所述第三阈值，减小所述发动机的上拉阈值。
48.根据一个实施例，所述控制器还被配置为响应于所述温度超过所述第二阈值并且所述附件负载超过所述第三阈值，减少来自所述牵引电池的电流消耗。
49.根据一个实施例，上述发明的特征还在于电动马达，所述电动马达被配置为选择性地将来自所述发动机的扭矩转换成电力并且将来自所述牵引电池的电力转换成用于所述车辆的驱动扭矩，其中所述控制器还被配置为响应于所述温度超过所述第二阈值并且所述附件负载超过所述第三阈值，禁止所述电动马达满足驾驶员对增压功率的请求。
50.根据一个实施例，所述控制器还被配置为响应于所述温度超过所述第二阈值并且所述附件负载超过所述第三阈值，减小所述牵引电池的最大荷电状态阈值。